Заявка на патент США на процес відновлення тирозолу та гідрокситирозолю з олійниці

A для приготування тирозолу та/або гідрокситирозолу з стічних вод олійниць. включає: а) мікрофільтрацію (MF), ультрафільтрацію (UF), нанофільтрацію (NF) та зворотний осмос (RO) OMW; б) Відділення тирозолу, гідрокситирозолу та інших фенольних сполук від концентрованої RO; в) Окислення отриманого тирозолу до гідрокситирозолу в присутності триоксиду метилренію та пероксиду водню в протонному розчиннику.

патент

Даний винахід стосується процесу відновлення тирозолу та гідрокситирозолю з стічних вод олійниці та способу каталітичного окислення тирозолу до гідрокситирозолю.

ПІДСУМКИ ВИНАХОДУ

Проблема стічних вод олійниці добре відома. Віджимання оливок у країнах, що виробляють олію, створює як побічний продукт із розрахунку 40/50% від маси пресованих оливок стічні води олійниць, багаті на сильно забруднюючі органічні сполуки (поліфеноли), які створюють ряд екологічних та екологічних проблеми, пов'язані з їх усуненням та лікуванням.

Для усунення такого роду проблем було запропоновано багато методів, наприклад, методом фотокаталізу, озонування тощо, але на сьогоднішній день ще не існує жодного задовільного рішення, зокрема рішення, яке не передбачає різкого скорочення виробництва при сильному зростанні цін.

З іншого боку, відомо, що стічні води олійниці містять метаболіти, що представляють інтерес для косметичної, фармацевтичної, дієтичної та харчової промисловості. Отже, виділення цих метаболітів, особливо тирозолу та гідрокситирозолю, із стічних вод олійниць є метою особливого прикладного інтересу завдяки їх антиоксидантним властивостям.

Наприклад, WO 2004/005228 описує процес екстракції гідрокситирозолю, що включає підкислення стічних вод олійниці з наступною екстракцією органічними розчинниками та надкритичними рідинами.

ОПИС ВИНАХОДУ

В даний час було знайдено процес очищення стічних вод нафтопереробного заводу (ОМВ), що дозволяє, з одного боку, проводити детоксикацію ОМВ з відновленням води до 85% для добре политого та цивільного використання, як це прийнято законодавством та, з іншого боку, відновлення високочистого тирозолу та гідрокситирозолу.

Крім того, даний винахід забезпечує процес подальшого каталітичного окислення тирозолу в гідрокситирозоль.

Цей процес дозволяє відновити кожен компонент вихідної рідини, повторно використовувати та використовувати кожен окремий розділений компонент.

Процес винаходу легко промислово застосовний без додаткових витрат, що впливають на ціну продажу оливкової олії, і дає можливість продавати продукти на основі гідрокситирозолю, які можна використовувати для здоров'я людини (ліки), для охорони здоров'я (інтегратори, нутрицевтики, косметика) та для харчової промисловості.

Процес винаходу включає:

    • Груба фільтрація (RF), мікрофільтрація (MF), ультрафільтрація (UF), нанофільтрація (NF) та зворотний осмос (RO) OMW;
    • Хроматографічне відділення тирозолу, гідрокситирозолю та інших фенольних сполук від концентрованої RO;
    • Окислення отриманого тирозолу до гідрокситирозолу у присутності триоксиду метилренію та пероксиду водню в протонному розчиннику;
    • Концентрація та подрібнення високомолекулярної частини з вилученням води та сполук з високою доданою вартістю.

Послідовні етапи грубої фільтрації, мікрофільтрації, ультрафільтрації, нанофільтрації та зворотного осмосу, схематизовані на фіг. 1, що стосується зазначених інтервалів молекулярних розмірів, дозволяють відновити після концентрації щонайменше 1 г/л гідрокситирозолу та 0,6 г/л тирозолу.

Потім ці компоненти можна виділити з чистотою вище 98% хроматографією в інвертованій фазі на підготовчій колонці.

Підготовчу колону бажано заповнювати макропористим співполімером дивінілбензолу та N-вінілпіролідону. Цей співполімер завдяки полярній функціональній групі здатний утримувати полярні молекули. Використання колон, заповнених цим співполімером, дозволяє виділити компоненти (тирозол, гідрокситирозоль, тригідроксибензойна кислота, катехол та ін.), Що містяться в суміші, і, зокрема, приготувати гідрокситирозоль з високим рівнем чистоти без катехолу (орто -дифенол, що міститься в ОМВ і токсичний для людини).

Співвідношення концентрацій (їжа/екстракт) на стадіях мікрофільтрації, ультрафільтрації, нанофільтрації та зворотного осмосу переважно перевищує 8.

Процес винаходу дозволяє відновити щонайменше 70% обсягу води відносно початкового загального обсягу ОМВ, з такою якістю, яку можна утримувати в межах, визначених чинними законами щодо можливого сільськогосподарського/цивільного використання ( нижче 100 мг O2/л ХПК). Переважно стадії ультрафільтрації, нанофільтрації та зворотного осмосу проводять при нейтральному або лужному рН.

Подальша обробка випаровування/конденсації концентратів на різних стадіях фільтрації дозволяє додатково відновити приблизно 15%, загалом до 85% відновлення води.

Фракція органічного матеріалу, вилучена з попередніх стадій мембрани до перевернутого осмосу, складається з поліфенольних сполук, розподілених у різних класах молекулярної маси.

Поліфеноли, отримані цим способом, можуть бути використані для косметичних та фармацевтичних препаратів для запобігання окисного стресу на шкірній мембрані, наприклад, проти старіння, а також для вицвітання шкіри як антагоністів процесу меланогенезу.

Тоді як фракції, що містять антиоксидантні суміші, що видаляють, усувають вільні радикали, що містяться в структурі меланіну, виробляючи ефект вицвітання шкіри, механізм дії тирозолу діє, конкуруючи з тирозином в процесі, контрольованому ферментом, званим тирозиназою, який становить лише одну частину загальний процес меланогенезу. Насправді навіть тирозол піддається ферментативній активності тирозинази, змінюючись в гідрокситирозолі за схемою 1. Таким чином, він конкурує з тирозином у ферментативній реакції.

Тому тирозол, доставлений у глибші шари дерми, може конкурувати з тирозином за тирозинази, зменшуючи кількість дофаміну, доступного для продовження процесу меланогенезу, зменшуючи, таким чином, шкірне забарвлення.

Різні фракції та сполуки, такі як тирозол, гідрокситирозоль та ін., Отримані за допомогою описаного тут інноваційного процесу, використовувались для складання препаратів для місцевого застосування, щоб протистояти процесу меланогенезу та викликати знебарвлення та знебарвлення шкіри.

Використання поліфенолів не обмежується згаданими прикладами, але також включає приготування лаків, клеїв та композитів.

Реакція окислення тирозолу до гідрокситирозолу може проходити в гомогенній, гетерогенній або перехідній фазі, використовуючи воду та гідрокарбоновані розчинники, такі як пентан, гептан та подібні.

Каталізатор метилренію триоксид (МТО) також може бути використаний у формі, пов'язаній з інертними полімерними матрицями, такими як полі (4-вінілпіридин) та полістирол. У цьому випадку гетерогенний каталізатор, що використовується для окислення, може бути відновлений з реакційної системи простою фільтрацією і повторно використаний щонайменше десять послідовних циклів трансформації без видимих ​​втрат активності та селективності.

У будь-якому випадку, умови гомогенного каталізу є кращими для окислення, використовуючи протонні розчинники, такі як вода, спирти C1-C3, оцтова кислота або їх суміші.